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材料的力学性能第四章-断裂与断口分析
材料的力学性能
材料的力学性能
-断裂与断口分析
-断裂与断口分析
材料的断裂
材料的断裂
断裂是工程材料的主要失效形式之一。
断裂是工程材料的主要失效形式之一。
工程结构或机件的断裂会造成重大的经济
工程结构或机件的断裂会造成重大的经济
损失,甚至人员伤亡。
损失,甚至人员伤亡。
如何提高材料的断裂抗力,防止断裂事
如何提高材料的断裂抗力,防止断裂事
故发生,一直是人们普遍关注的课题。
故发生,一直是人们普遍关注的课题。
任何断裂过程都是由裂纹形成和扩展两
个过程组成的,而裂纹形成则是塑性变形的
结果。
对断裂的研究,主要关注的是断裂过程
的机理及其影响因素,其目的在于根据对断
裂过程的认识制定合理的措施,实现有效的
断裂控制。
材料在塑性变形过程中,会产生微孔损伤。
产生的微孔会发展,即损伤形成累积,导致
材料中微裂纹的形成与加大,即连续性的不
断丧失。
损伤达到临界状态时,裂纹失稳扩展,实现
最终的断裂。
按断裂前有无宏观塑性变形,工程上将断裂
按断裂前有无宏观塑性变形,工程上将断裂
分为韧性断裂和脆性断裂两大类。
分为韧性断裂和脆性断裂两大类。
断裂前表现有宏观塑性变形者称为韧性断裂。
断裂前表现有宏观塑性变形者称为韧性断裂。
断裂前发生的宏观塑性变形,必然导致结构
断裂前发生的宏观塑性变形,必然导致结构
或零件的形状、尺寸及相对位置改变,工作
或零件的形状、尺寸及相对位置改变,工作
出现异常,即表现有断裂的预兆,可能被及
出现异常,即表现有断裂的预兆,可能被及
时发现,一般不会造成严重的后果。
时发现,一般不会造成严重的后果。
脆性断裂
脆性断裂
断裂前,没有宏观塑性变形的断裂方式。
脆性断裂特别受到人们关注的原因:
脆性断裂往往是突然的,因此很容易造成
严重后果。
脆性断裂
脆性断裂
断裂前不发生宏观塑性变形的脆性断裂,
断裂前不发生宏观塑性变形的脆性断裂,
意味着断裂应力低于材料屈服强度。
意味着断裂应力低于材料屈服强度。
对脆性断裂的广义理解,包括低应力脆断、
对脆性断裂的广义理解,包括低应力脆断、
环境脆断和疲劳断裂等。
环境脆断和疲劳断裂等。
脆性断裂
脆性断裂
一般所谓脆性断裂仅指低应力脆断,即在
一般所谓脆性断裂仅指低应力脆断,即在
弹性应力范围内一次加载引起的脆断。
弹性应力范围内一次加载引起的脆断。
主要包括:与材料冶金质量有关的低温脆
主要包括:与材料冶金质量有关的低温脆
性、回火脆性和蓝脆等;与结构特点有关
性、回火脆性和蓝脆等;与结构特点有关
的如缺口敏感性;与加载速率有关的动载
的如缺口敏感性;与加载速率有关的动载
脆性等。
脆性等。
材料的断裂
材料的断裂
比较合理的分类方法是按照断裂机理对断
比较合理的分类方法是按照断裂机理对断
裂进行分类。
裂进行分类。
微孔聚集型断裂、解理断裂、准解理断裂
微孔聚集型断裂、解理断裂、准解理断裂
和沿晶断裂。
和沿晶断裂。
有助于
有助于
揭示断裂过程的本质
揭示断裂过程的本质
理解断裂过程的影响因素
理解断裂过程的影响因素
寻找提高断裂抗力的方法。
寻找提高断裂抗力的方法。
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